三极管与场效应管的经典电路.pdf

电路分析方法·第九章 （初稿）陈江 北京大学信息科学技术学院 2006 年 9 月 ================================= 第九章 晶体管放大电路 Transistor Amplifiers 在这一章里，我们将接触到： 基本组态的晶体管放大电路和经典放大电路 我们希望达到的学习目标是： 掌握基本 BJT 和 FET 放大电路的特性和分析方法 理解经典晶体管放大电路的工作原理 会用基本放大器模块设计和构造放大电路 进一步理解和掌握运算放大器的原理 ================================= 目 录 第 9 章 晶体管放大电路2 9.1 BJT 和 FET 的特性和等效电路2 9.1.1 BJT 和 FET 的特性2 9.1.2 BJT 和 FET 的动态小信号模型6 9.2 引理：密勒定理 及其 对偶定理 8 9.3 单管放大器的三种基本组态10 9.3.1 三种组态的引出10 9.3.2 基本组态之一：同时放大电压和电流的放大器 11 9.3.3 基本组态之二：电压跟随的电流放大器 17 9.3.4 基本组态之三：电流跟随的电压放大器 20 9.3.5 晶体管常用组态的比较22 9.4 多管放大电路23 9.4.1 级联放大电路23 9.4.2 复合管：达林顿电路24 9.4.3 互补放大器：CMOS 反相放大器25 9.4.4 互补输出级：推挽电路26 9.4.5 高增益放大：有源负载28 9.4.6 差分放大电路：长尾放大器28 9.4.7 运算放大器：带有推挽输出的高增益级联差分放大器 30 习题33 1 第9章晶体管放大电路 半导体技术经过半个世纪的发展，目前形成已经相当庞大的产业，而晶体管放大器正是支撑着这帝 国的元勋之一。目前，由于半导体集成放大电路的成熟、廉价、便捷，在一般需要放大器的电路中， 集成放大器已经成为首选，而采用分立的晶体管元件搭造放大电路的情形则越来越少见。但只有掌 握晶体管放大器的基本原理和优缺点，才可以在应用集成放大器时更为得心应手，并在某些需求较 为苛刻的情形下自己用分立元件来构造电路。 在上一章中，从非线性电路的角度出发，介绍了放大器电路的一般分析和设计方法。本章则较系统 化地介绍一些基本的晶体管（这里是指 BJT 和 FET ）放大电路。这里声明“基本”，是因为它们往 往只是实际放大电路的一部分而已——实用、耐用、易用的放大电路一般还会包括各种各样的反馈 电路、输入和输出端的保护电路、调节电路等等。 为了更清楚地阐述经典的晶体管放大电路。有必要首先对 BJT 和 FET 的特性和等效电路作进一步的 描述和分析，然后引出最基本的三种组态的单管放大电路。在此基础上介绍一些经典的多管放大电 路，直至引出目前设计电路时最常用的放大器件：集成运算放大器。 9.1 BJT 和FET 的特性和等效